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Date 2019/03/22 18:19:38
Name LanceloT
Subject 원자력 발전소의 세대별 차이점 (수정됨)
PGR 첫 글이네요~

원자력분야 종사자로써 간단한 지식정도 전달드리려고 써봅니다.

휴대폰이나 자동차처럼 원전도 세대로 구분됩니다.
세대의 차이는 주로 감속재의 종류 또는 안전시스템의 종류에 따라 구분하죠.


1세대 원전은 초기 개발형태라 여러가지 노형이 있지만, 대표적인게 흑연감속로이죠.
저희가 익히 알고 있는 영변핵시설이 흑연을 감속재로 쓰고 있고, 영국에 이 노형이 아주 많습니다.
그런데 흑연감속로는 방사선이 많이 발생하고, 폐로할 때 엄청난 폐기물을 처리해야한다는 단점이 있습니다.
그래서 요즘은 원전해체를 즉시 수행함에도 흑연로의 경우 지연해체(방사선준위를 시간으로 감소)를 택하고 있죠.
영국의 경우 이것때문에 해체 비용이 천문학적으로 소요되고 있습니다.


2세대 원전은 비등형경수로라고 해서 물을 냉각재로 사용합니다.
물은 비교적 오염처리가 쉽고, 경제적이어서 여러모로 이점이 있습니다.
하지만 원자로에서 증기화된 물로 바로 터빈을 돌리는 시스템이다 보니, 오염된 물이 쉽게 누출될 위험이 큽니다.
또한 사고예방의 범위가 너무 넓다는 문제가 있습니다.
대표적인 2세대 원전은 후쿠시마원전이 되겠습니다. 물론 체르노빌도 2세대 원전입니다.
천재지변이나 여러 사고에 취약하고 안전시스템이 빈약한 원전이죠...
현재까지 사고까지 이어진 원전이 모두 2세대 원전입니다. 체르노빌, 쓰리마일, 후쿠시마....
그래서 3세대 원전이 개발되게 됩니다.


3세대 원전은 가압경수로라고 해서 동일하게 물을 사용하지만, 원자로에서 나온 열을 가지고 나온 물이 기체화 되지않도록
가압하여 고온의 물로 만든 후 열전달을 통하여 오염되지 않은 물을 증기화하는 방식입니다.
원전사고는 대부분 고온의 물이 유출되면 기화되면서 원자로 건물을 부수고 방사선 물질의 확산을 말합니다.
후쿠시마의 경우 이를 이미 넘어서서 컨트롤되지 않는 상황까지 간것이였구요.
어쨋던 3세대 원전은 냉각재를 즉시 투입하거나, 물의 기화를 방지하는 시스템과 수소제거시스템 등이 적용되어 2세대 원전과는 안전성에서 매우 큰 차이가 있습니다.  
아 한국은 영광5호기부터  3세대 원전입니다.

중국, 미국, 러시아, 일본 등 주요 선진국에서는 3세대 원전을 능가하는 안전성과 효율, 그리고 폐기물이 최소화 되는 노형을 개발하고 있습니다.
이는 바로 4세대 원전입니다.
냉각재의 종류가 소듐, 납, 가스 등등 다양하게 개발중이며 용량을 줄여 다양한 환경에서 적용가능하도록 개발중입니다.
3세대 원전과 가장 큰 차이는 냉각방식이 크게 개선되어 바다나 큰강이 없이도 설치가능하고,
사고로 이어지는 문제를 근원적으로 해결하고자 하는 점입니다.

기술적 목표는 다음과 같습니다.
1. 4세대 원자력시스템은 범세계적 에너지의 장기적 생산과 청정 대기 목표를 충족시키기 위한 지속 가능한 에너지를 공급한다.
2. 원자력폐기물을 최소화하고, 관리가 가능하며 미래에 장기적으로 관리하는데 드는부담을 줄이고, 이로부터 대중 보건 및 환경 보존성을 개선한다.
3. 핵무기 전용이 가능한 물질로서 매력이 없다는 확신을 증가시키도록 한다.
4. 탁월한 안전성과 신뢰성을 갖는다.
5. 원자로 노심의 손상 가능성 및 정도가 매우 낮도록 한다.
6. 부지 밖(off-site)의 응급 대응 필요성을 배제시킨다.
7. 다른 에너지원에 비해 명확한 수명 주기 비용을 갖는다.
8. 다른 에너지 프로젝트와 비슷한 수준의 재정적 위험도(risk)를 갖는다.


모든 기술은 발전합니다.
그런 기술중 가장 경제적이고, 안정적이며, 꾸준한 기술을 선택해야 하죠.
포퓰리즘에 의하여 이러한 점이 무시되고, 기술적으로 분석 및 비교하지 않는다면, 국가경쟁력에 손실이 오게 되겠죠.
엔지니어에 의한 엔지니어링사고로 이런 것들이 비교되고 결정되었으면 합니다.

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초짜장
19/03/22 18:26
수정 아이콘
한국은 3세대라고 밝혀주시면 원전공포에 시달리는 분들에게 조금이나마 희망이 될거 같군요.
jjohny=쿠마
19/03/22 18:38
수정 아이콘
음? 현재 운영중인 원자로들은 2세대가 훨씬 더 많은 것으로 알고 있습니다. (오히려 3세대 본격 운영시작한 지 얼마 안되시 않았던가요)
초짜장
19/03/22 18:42
수정 아이콘
https://ko.wikipedia.org/wiki/대한민국의_원자력_발전#원전_현황
고리 1호기부터 전부 가압경수로/중수로라고 되어 있습니다.
jjohny=쿠마
19/03/22 18:46
수정 아이콘
같은 위키백과에서 복수의 한국의 원자로들이 2세대로 언급되고 있더라구요. 2011년에 상업운영 시작한 신고리1호도요.
https://ko.m.wikipedia.org/wiki/2세대_원자로

세대구분기준이 다른 건지는 모르겠는데, 고리1호기 상업운영 시작한 게 78년인데 3세대일 것 같지는 않습니다.
홍승식
19/03/22 19:12
수정 아이콘
본문의 세대 구분으로 보면 3세대가 맞는거 같습니다.
1세대 : 흑연
2세대 : 자연상태의 물
3세대 : 가압상태의 물
4세대 : 소듐 등 아직 안 정해짐
jjohny=쿠마
19/03/22 19:19
수정 아이콘
그래서 세대구분 기준이 다른 건가 했던 건데요, 오피셜한 구분기준은 한수원쪽 것을 봐야 하지 않는가 해서요.

아래쪽에 1478님(이 분도 최소 전공자이십니다. 수년 전부터 원전관련 글에 참여해오셨구요)께서 말씀해주신 기준도 이에 부합하구요.
초짜장
19/03/22 19:22
수정 아이콘
위키와 본글의 세대구분 기준이 다른게 맞네요. 제 링크에 나온 가압경수로 원자로들은 PWR 형식이라고 나오는데, 링크주신 부분에 PWR은 2세대라고 분류되고 있네요.
jjohny=쿠마
19/03/22 18:51
수정 아이콘
국내 최초의 3세대 원자로는 2016년에 처음 상업운전 시작했다는 보도가 있구요.
http://m.knpnews.com/news/articleView.html?idxno=12096
LanceloT
19/03/22 19:10
수정 아이콘
한국은 고리1호기부터 3세대 원전입니다. 다행스럽게도
jjohny=쿠마
19/03/22 19:13
수정 아이콘
한수원 오피셜은 신고기3호기부터 3세대로 이야기하는 것 같습니다.
능숙한문제해결사
19/03/22 19:20
수정 아이콘
http://www.knpnews.com/news/articleView.html?idxno=7732

국내 첫 3세대 원전 ‘신고리 3ㆍ4호기’ 재도약 시금석 되라

원자력신문 발이네요.
스위치 메이커
19/03/22 18:26
수정 아이콘
4세대 원전 개발되기 전에 태양광으로 전환 될 것 같습니다만.

개발비용+제작비용 하면 지금 있는 다른 발전에 배해 단가 차이가 압도적일 것 같지도 않고요.
불광불급
19/03/22 18:27
수정 아이콘
글 잘봣습니다. 전 문외한인데도 대충상상이 가게 쉽게 써주셧네요.
다만 1,2,3세대 설명은 동작원리에 관해 쓰여져있는데 4세대는 너무 뭉뚱그려져있는거 같습니다.
재료가 여러가지 연구중인데 모든재료가 다 강이필요없고 공간을 적게쓰는건지... 그렇다면 어떤핵심기술떄문인지 궁굼하네여..
개발중이라 아직 모르는건가요?
능숙한문제해결사
19/03/22 18:36
수정 아이콘
토륨원자력발전인가요? 그게 그렇게 좋다던데 20-30년쯤 기다려야된다고...
닭장군
19/03/22 18:43
수정 아이콘
용개:!!!
초짜장
19/03/22 18:45
수정 아이콘
같은말 10년전에도 봤는데 도대체가 영 나올 기색이...
능숙한문제해결사
19/03/22 19:22
수정 아이콘
빌게이츠형이 열성이시라는 썰이 있던데 우리 게이츠횽 믿어야겠죠...?
초짜장
19/03/22 19:25
수정 아이콘
우리가 좋아하는 음모론에 따르면 토륨으로는 핵무기를 못만든다고 하니까...
능숙한문제해결사
19/03/22 19:26
수정 아이콘
뭐 그걸떠나서 엄청나게 효율적이더라구요

차지하는 공간같은것도 적고 남는 잔여물 처리도 수십년정도면 가능하고
눈물고기
19/03/22 18:41
수정 아이콘
핵융합 발전은 과연 가능하게 될것인가...
superiordd
19/03/22 18:51
수정 아이콘
4세대의 현실가능성이 있을까요?
겜숭댕댕이
19/03/22 18:51
수정 아이콘
재미있는 정보네요. 감사합니다.
처음과마지막
19/03/22 18:57
수정 아이콘
저도 여러가지로 생각해봤는데요

원자력 발전 써도 좋을것 같아요

어차피 그 피해가 온다면 백년즘 후일것 같아서요

지금 저렴하게 전기 쓰면 지금 세대들에게는 좋아보여서요
19/03/22 19:06
수정 아이콘
원전이 완벽한 안전장치가 있다 한들, 운영하는 인간이 완벽하지 않기 때문에 저는 부정적으로 봅니다
실제로 원전 비리보면 벌써 숱하게 나왔고 그건 일부 중에 일부라고 생각하거든요
한국처럼 국토도 좁은 나라서 후쿠시마처럼 한 방 터지면 파급력 자체가 어후야...
지금 원전 찬성하는 분들.
까놓고 자기 동네 인근 10km 반경에 원전 짓는다고 하면 결사 반대할거 잖아요.

차라리 화력이 낫지 않을까요?
신형 화력은 공해수준이 엄청 개선됐다고 들었습니다
어차피 미세먼지는 우리가 감축해봐야 별 의미도 없을테니까요 (중국이 있으니까요)
고란고란
19/03/22 21:05
수정 아이콘
저도 아예 핵융합 안힐 거면 화력이 차라리 낫다고 봅니다.
19/03/22 19:07
수정 아이콘
(수정됨) 2세대 원자로와 3세대 원자로를 구분하는 기준은 비등형이냐 가압형이냐가 아닙니다. 비등형에도 2세대, 3세대형이 있으며 가압형에도 2세대, 3세대형이 있습니다. 우리나라 경수로 원자로는 모두 가압형입니다. OPR-1000까지는 2세대, APR-1400부터는 3세대로 분류합니다.

3세대 원전의 가장 큰 특징은 핵연료 개선과 passive safety (전기가 없을 때도 일정 시간 이상 핵연료 냉각이 가능한 장치 및 기술) 울 통한 안전성 향상 입니다.

4세대 원자로 프로토타입으로 제안된 6종류 중 우리나라에서 참여하고 있는 종류는 소듐냉각고속로, 고온가스로, 납냉각고속로입니다.
LanceloT
19/03/22 19:12
수정 아이콘
네 맞습니다. 상업운전하는 원전들을 기준으로 크게 쉽게 구분하였습니다.
19/03/22 20:38
수정 아이콘
추가로, 비등형이 가압형보다 위험하다고 할 수는 없습니다. ABWR 같은 모델은 3세대 원자로이며, ESBWR은 3세대+ 모델로 분류할 수 있습니다. passive safety도 APR1400에 비해 떨어진다고 말하기는 힘들 것 같고요.
19/03/22 19:26
수정 아이콘
(수정됨) 후쿠시마랑 체르노빌도 만들땐 이런 식으로 안정성을 장담했겠지요
초짜장
19/03/22 19:31
수정 아이콘
체르노빌은 그냥 병크였잖아요. 실험한답시고 온갖 안전장치 있던걸 일부러 뺐는걸요.
19/03/22 19:33
수정 아이콘
네 그러니까 인간의 욕심은 끝이 없고 같은 실수를 반복한다 논지로 말한거죵 흐흐
닉네임을바꾸다
19/03/22 19:40
수정 아이콘
뭐 핵폐기물처리장도 없지만서도...
뭐 열심히 먹는데 싸지는 못하는...그래서 계속 뱃속에 쌓고 있는 느낌...
19/03/22 19:52
수정 아이콘
핵융합은 언제 나와요?
심시티에서 2030년에 나왔던거 같은데 10년 기다리면 되나요?
19/03/22 21:01
수정 아이콘
2300년도 장담 못한다는 말이..ㅠㅠ
metaljet
19/03/22 20:02
수정 아이콘
방사능보다는 CO2가 인류의 생존에 더 확실한 위협인게 맞는것 같아요. 이미 기후변화의 방아쇠는 당겨진 것 같아 걱정입니다.
19/03/22 20:59
수정 아이콘
제가 알기론 SFR은 진도가 안나가서 지원도 끊겨가고 있다던것 같은데.. 원전쪽은 앞으로도 암흑기가 지속 되겠죠?
토니 스타크는 언제 태어나는지..ㅠㅠ
Musicfairy
19/03/23 00:01
수정 아이콘
결국 원전 폐기물 처리 문제는 해결되지 않은 것 아닌가요?
어딘가에 원전 폐기물을 모아서 보관해야 하고, 자연적으로 무해해질 때까지 수십 년이고 수백 년이고 계속 보관하는 것 외엔 다른 방법이 없는 건 기술이 발전된 현재도 마찬가지잖아요?
원전 폐기물을 단시간에(10년 이내에) 더 이상 유해하지 않게 바꿀 방법이 생기지 않는 이상, 원자력 발전은 절대로 '안정적'이라고 할 수가 없습니다.
전기 생산할 때의 비용만 생각하면 경제적일지라도, 원전 폐기물을 장기간 보관/관리해야하는 것에 대해 미래에 지출하게 될 비용을 생각하면 이게 과연 저렴한지는 의문이군요.
차라리 좀 돈을 더 들여서 폐기물을 확실히 무해한 물질로 변환할 수 있다면 다행인데, 그렇지 못하고 그저 원전에서의 전기 생산에 대한 이득은 현재 누리지만, 원전 폐기물 보관을 미래 세대의 부담으로 떠넘기기 때문에 문제인 거죠.
돈 더 들이더라도 원전 폐기물 없는 다른 방식의 발전을 하겠다는 선택을 단순히 포퓰리즘이라고 폄하하는 것은 잘못이라고 보는데요.
무테안경
19/03/23 01:34
수정 아이콘
원전 폐기물은 돈쓰면 되지만 미세먼지랑 이산화탄소는
직접적으로 사람을 죽이고 환경을 변화시키는데요...
돈 문제만으로 생각하기에는 다른 발전 방식의
해악도 만만치 않아요
LanceloT
19/03/23 07:39
수정 아이콘
원전폐기물이나 이산화탄소나 중금속이나... 다 유해하죠.. 그것이 관리가 되느냐 안되느냐가 더 중요합니다.
우리아들뭐하니
19/03/23 00:42
수정 아이콘
4세대라면 몬쥬죠!?
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